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CENTRO UNIVERSITÁRIO CATÓLICO DE VITÓRIA

DARKE MACIEL RANGEL

PROPOSTA DE PROTÓTIPO DE SISTEMA DE ACIONAMENTO REMOTO

DE IGNIÇÃO ELETRÔNICA

VITÓRIA

2016

DARKE MACIEL RANGEL



Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Centro Universitário Católico de Vitória, como requisito obrigatório para obtenção do título de Engenheiro em Produção. Orientador: Prof. Wesley Lucas Breda

VITÓRIA

2016

DARKE MACIEL RANGEL



Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Centro Universitário Católico de Vitória, como

requisito obrigatório para obtenção do título de Engenheiro em Produção.

Aprovado em _____ de ________________ de ____, por:

________________________________

Prof. Wesley Lucas Breda - Orientador

________________________________

Prof. Fernando Oliveira Boechat, Centro Universitário Católico de Vitória

________________________________

Prof. Jerry Adriane Domingos, Centro Universitário Católico de Vitória

Dedico este trabalho a Deus, a minha família, a minha namorada Késia, e ao

meu orientador Wesley que me ajudaram, me apoiaram e estiveram comigo

nesse período de grandes desafios.

AGRADECIMENTOS

Tenho muito a agradecer por essa conquista a toda minha família e

principalmente a Deus, que me sustentou e me deu forças para superar vários

desafios que surgiram durante esse longo período, com esta vitória várias

oportunidades surgem nessa minha nova etapa da minha vida, estou certo que

continuarei dando orgulho a todos vocês.

A toda a minha família e amigos, quero que saibam que vocês foram

essenciais para que eu alcançasse esse objetivo, sempre me apoiando e

proporcionando momentos de alegria e reflexão para seguir adiante sem

desistir.

A minha namorada, Késia, que esteve sempre me apoiando com amor e

carinho ao longo de todo o curso, não me deixando desistir nos momentos

mais difíceis.

Ao meu orientador Wesley que pacientemente me orientou e aconselhou

sempre objetivo e sincero para que eu pudesse ser aprovado.

Ao professor Jerry e ao professor Fernando, que estiveram me apoiando ao

longo do período do trabalho, demonstrando sempre o cuidado e sua

disponibilidade em ajudar.

A todos vocês os meus sinceros agradecimentos e meu muito obrigado!

"Alguns homens vêem as coisas como são, e dizem 'Por quê?' Eu sonho com

as coisas que nunca foram e digo 'Por que não?'"

George Bernard Shaw

RESUMO

Este trabalho foi elaborado com o objetivo de realizar uma proposta de um

novo sistema de acionamento remoto de ignição eletrônica para automóveis de

câmbio manual e automático, visto que a pequena quantidade de sistemas

nacionais similares a este que estão disponíveis no mercado detêm um alto

custo para o usuário, tornando-se inviável economicamente. Com a utilização

da tecnologia de simulação foi proposto um modelo de sistema de baixo custo,

que foi testado e validado a fim de atender as necessidades básicas dos

clientes e atender ao mercado consumidor nacional. A simulação foi

considerada e utilizada devido à seu papel fundamental de conseguir

reproduzir com veracidade uma visão real do sistema, através de técnicas

computacionais. O modelo proposto de sistema se encaixa como um item

atrativo, devido ao fato de que ele ao ser comparado com seus concorrentes é

destacado como superior, o modelo também traz uma solução inovadora para

o acionamento remoto para automóveis de câmbio manual, que no Brasil atual

detêm um forte mercado consumidor e não era contemplado.

Palavras-chave: Sistema, Simulação, Tecnologia, Custo.

ABSTRACT

This work was done with the purpose of making a proposal for a new remote

drive system electronic ignition for manual and automatic transmission cars,

since the small amount of national systems similar to this that are available in

the market hold a high cost to the user, making it economically unviable. With

the use of simulation technology has been proposed a low-cost system model,

which has been tested and validated to meet the basic needs of customers and

meet the domestic consumer market. The simulation was considered and used

due to its key role to be played back truthfully a real view of the system, using

computational techniques. The proposed model system fits as an attractive

item, due to the fact that it to be compared with its competitors is highlighted as

superior, the model also brings an innovative solution for the remote drive for

manual transmission cars, which in Brazil today hold a strong consumer market

and was not included.

Keywords: System, Simulation, Technology, Cost.

LISTA DE IMAGENS

Imagem 01 - Tipos de energia e sensores .................................................................... 30

Imagem 02 - Arquitetura básica do CLP ....................................................................... 34

Imagem 03 - Forma de atuação do CLP ....................................................................... 35

Imagem 04 - Modelo Arduino Uno ................................................................................. 38

Imagem 05 - Estrutura interna de um relé ..................................................................... 39

Imagem 06 - Ilustração de funcionamento de um relé .................................................. 40

Imagem 07 - Módulo do relé 5v 2 canais ...................................................................... 41

Imagem 08 - Pinagem do módulo do relé 2 canais ....................................................... 41

Imagem 09 - Conexão do módulo do relé com o Arduino e a Carga. ............................ 42

Imagem 10 - Sistema de ignição convencional ............................................................. 45

Imagem 11 - Bobina de ignição convencional ............................................................... 46

Imagem 12 - Vela de ignição nova versus vela de ignição com desgaste .................... 47

Imagem 13 - Módulo receptor de IF ligado ao Arduino Uno .......................................... 55

Imagem 14 – Chave de contato ligado ao Arduino Uno ................................................ 56

Imagem 15 - Resistências ligadas ao fio do comutador ................................................ 57

Imagem 16 - Relé de 15 e 50 ligados ao Arduino Uno .................................................. 59

Imagem 17 - Protótipo do sistema completo ................................................................. 60

Imagem 18 – Fluxograma do sistema ........................................................................... 68

Imagem 19 – Modelo do circuito ................................................................................... 69

LISTA DE TABELAS

Tabela 01 - As vantagens e desvantagens dos sensores de contato ........................... 32

Tabela 02 - As vantagens e desvantagens dos sensores de proximidade .................... 32

Tabela 03 - Comandos Ladder abordados pela IEC 61131-3 ....................................... 37

Tabela 04 - Especificações Técnicas do Arduino Uno .................................................. 38

Tabela 05 - Tipos básicos de dados em C++ ................................................................ 49

Tabela 06 - Comparação funcional de sistemas ........................................................... 70

Tabela 07 - Custos com o protótipo .............................................................................. 72

Tabela 08 - Despesas com o protótipo .......................................................................... 73

Tabela 09 - Gastos totais com o protótipo ..................................................................... 74

Tabela 10 - Comparação de valor entre os sistemas .................................................... 75

LISTA DE GRÁFICOS

Gráfico 01 - Sinal de saídas do sensor analógico ......................................................... 30

Gráfico 02 - Sinal de saída do sensor digital ................................................................. 31

LISTA DE SIGLAS

CLP - Controlador Lógico Programável

CPU - Unidade Central de Processamento

EPROM - Memória Programável Apagável somente de leitura

GND - Terra

IEC - Comissão Eletrotécnica Internacional

IF - Infravermelho

PPM - Partes por milhão

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO ............................................................................................................... 25

2 REFERENCIAL TEÓRICO ............................................................................................. 29

2.1 AUTOMAÇÃO ............................................................................................................. 29

2.2 TIPOS DE DISPOSITIVOS PARA AUTOMAÇÃO ....................................................... 29

2.2.1 Sensores ................................................................................................................. 29

2.2.1.1 Sensor de contato ................................................................................................. 31

2.2.1.2 Sensor de proximidade .......................................................................................... 32

2.2.1.3 Sensor de posição ................................................................................................. 33

2.2.1.4 Transdutores ......................................................................................................... 34

2.2.2 Controle Lógico Programável ............................................................................... 34

2.2.2.1 Linguagens de programação ................................................................................. 36

2.2.2.2 Arduino .................................................................................................................. 37

2.2.3 Relé - Estrutura e Funcionamento ........................................................................ 39

2.2.3.1 Funcionamento do Relé ........................................................................................ 40

2.2.3.2 Módulo do Relé utilizado no projeto ...................................................................... 40

2.3 TRABALHOS CORRELATOS ..................................................................................... 42

2.3.1 Patente - US 5054569 A .......................................................................................... 43

2.3.2 Viper Basic - Way Remote Start System .............................................................. 43

2.3.3 Chevrolet - OnStar .................................................................................................. 43

2.4 SISTEMA DE IGNIÇÃO CONVENCIONAL ................................................................. 44

2.5 GASTOS, CUSTOS E DESPESAS ............................................................................. 48

2.6 LINGUAGEM DE PROGRAMAÇÃO C++ .................................................................... 49

3 METODOLOGIA ............................................................................................................ 51

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO DA PESQUISA ........................................................... 55

4.1 DESCRIÇÃO DO ESQUEMA E FUNÇÃO - MÓDULO INFRAVERMELHO ................ 55

4.2 DESCRIÇÃO DO ESQUEMA E FUNÇÃO - CHAVE DE CONTATO .......................... 56

4.3 DESCRIÇÃO DO ESQUEMA E FUNÇÃO - RESISTÊNCIAS ..................................... 57

4.4 DESCRIÇÃO DO ESQUEMA E FUNÇÃO - RELÉ 15 E 50 ......................................... 58

4.5 DESCRIÇÃO DO ESQUEMA E FUNÇÃO - SISTEMA COMPLETO .......................... 60

4.6 CÓDIGO DE PROGRAMAÇÃO EM LINGUAGEM C++ DO PROTÓTIPO

DO SISTEMA .................................................................................................................... 62

4.7 PROTÓTIPO DO SISTEMA ........................................................................................ 69

4.8 ANÁLISE DA VIABILIDADE FUNCIONAL E ECONÔMICA DO PROTÓTIPO ............ 70

4.8.1 Análise de abrangência funcional......................................................................... 70

4.8.2 Análise de viabilidade econômica ........................................................................ 72

5 CONSIDERAÇÕES FINAIS ........................................................................................... 77

REFERÊNCIAS ................................................................................................................. 79

ANEXO A - PROTÓTIPO DO SISTEMA COMPLETO ..................................................... 84

25

1 INTRODUÇÃO

O mercado automobilístico brasileiro tem se mostrado cada vez mais complexo e

competitivo, as novas tecnologias tem se mostrado variáveis-chaves para o

desenvolvimento contínuo das indústrias automobilísticas. As Indústrias

automobilísticas estão em constante processo de desenvolvimento e otimização,

promovendo novas formas de produzir seus automóveis com maiores quantidades

de funções a fim de atender seus clientes (MCALINDEN et al., 2000; PNGV:

SEVENTH REPORT, 2001). De acordo com Rosário, a inovação tecnológica precisa

ser base para as empresas, pois ela define fatores de competitividade e direcionam

as estratégias para a participação no mercado (ROSÁRIO, 2009).

Segundo Enéas, podemos atribuir a constante evolução da indústria automobilística,

nos principais mercados, pela intensificação da descoberta e compartilhamento da

tecnologia em geral, pelo acirramento da concorrência e por causa da diminuição

dos diferenciais competitivos. "O tempo de realização de uma determinada tarefa

com rapidez e confiabilidade é característica da sociedade moderna" (NEVES et al.,

2007, p. 4), com os constantes avanços na tecnologia o uso da automação nos

automóveis tem sido um grande fator diferencial competitivo, visto que o mercado

tem sido cada vez mais exigente no que se refere á rapidez, confiabilidade,

eficiência, qualidade e inovação, sendo que todos esses fatores resultam em um alto

custo para o desenvolvimento de sistemas.

O trabalho partiu do seguinte problema de pesquisa, há um alto custo para o

desenvolvimento de sistemas de acionamento remoto de automóveis de cambio

automático e manual, devido a diversos fatores sendo eles a tecnologia

desenvolvida, a inovação, a eficiência e confiabilidade desse sistema, como também

os seus funcionalidades, esses fatores contribuem de forma direta e/ou

indiretamente no custo final do sistema, fazendo com que o seu preço repassado ao

cliente seja maior.

Segundo Ruy (2003), só é possível o avanço da tecnologia de automação quando

há junto dela o desenvolvimento da tecnologia eletrônica e computacional. No

entanto mesmo com os diversos avanços na tecnologia e tendo um forte

embasamento teórico, ainda não há um item que seja produzido nacionalmente, com

26

características específicas e com o intuito de acionar remotamente um automóvel

sendo ele manual ou automático, que tenha um custo baixo.

Como desenvolver um sistema de baixo custo que acione a chave de ignição

eletrônica de automóveis manuais e automáticos remotamente?

Com a tecnologia atual a utilização da simulação é o melhor modo proposto à

validação de um modelo de baixo custo de um sistema remoto de ignição eletrônica

nacional, a fim de acionar o automóvel à distância, segundo Harrel (2000) a

simulação computacional nos auxilia na tomada de decisão, e com o apoio da

simulação este modelo foi validado. Segundo Antonelli et al. (2014) a simulação

permite uma visão real através da utilização de softwares e modelos matemáticos.

A principal finalidade deste trabalho foi fazer uma proposta viável do ponto de vista

funcional e econômico de um modelo de baixo custo de um sistema de acionamento

remoto de ignição eletrônica de fabricação nacional, a fim de acionar o automóvel de

câmbio automático e manual à distância.

O mercado de automobilístico está em uma constante busca pelo desenvolvimento

do potencial do automóvel de passeio, para que estes atendam as expectativas

crescentes que são geradas pelos clientes e que possam gerar valor agregado.

Devido a esse cenário de constantes mudanças, é destacado que a diversidade e a

ampliação da tecnologia tem sido um dos fatores que tendem a explicar tais

mudanças (CLARK; FUJIMOTO, 1991).

Dentro deste contexto o modelo do item que foi proposto concede ao automóvel de

passeio, um diferencial que o torna mais competitivo no mercado e atende a

necessidade dos clientes. Este item se enquadra como um atributo atrativo e

segundo Tontini (2003), os atributos atrativos quando atendidos trazem grande

satisfação aos clientes, ele afirma ainda que atender as necessidades dos clientes

esta intimamente ligada à sobrevivência das empresas. O item proposto tem uma

grande vantagem competitiva devido ao Brasil não ter um modelo nacional

produzido com características semelhantes, além de que o mercado consumidor de

automóveis no Brasil com cambio automático e manual ser benéfico e atraente. O

automóvel esta alinhado com as expectativas do mercado, quando se fala em

tecnologia e desenvolvimento, quanto do cliente, que tem o desejo pelo conforto e

qualidade.

27

Metodologicamente, este trabalho adotou quanto à natureza da pesquisa científica o

tipo de pesquisa aplicada, pois tem a necessidade de solucionar um problema

específico. Quanto à abordagem do tipo de pesquisa foi utilizada a pesquisa

qualitativa. Para a definição do tipo de pesquisa quanto aos objetivos, foi utilizada a

pesquisa exploratória.

Para isto foi necessário a realização de estudos a trabalhos correlatos, estudos ao

sistema de ignição convencional de automóveis, a modelagem e simulação de um

sistema remoto da chave de ignição do automóvel, como também uma análise de

viabilidade funcional e econômica do sistema elaborado.

29

2 REFERÊNCIAL TEÓRICO

2.1 AUTOMAÇÃO

A palavra Automação teve origem nos anos 60, o marketing da indústria de

equipamentos da época que a criou. Segundo Moraes e Castrucci (2013, p. 12):

Entende-se por automação qualquer sistema, apoiado em computadores, que substitua o trabalho humano em favor da segurança das pessoas, da qualidade dos produtos, da rapidez da produção ou da redução de custos, assim aperfeiçoando os complexos objetivos das indústrias e dos serviços.

Segundo Moraes e Castrucci (2013, p. 12), a automação envolve diversos objetivos

e necessidades como:

Maior nível de qualidade, expressa por especificações numéricas de tolerância;

Maior flexibilidade de modelos para o mercado;

Maior segurança pública e dos operários;

Menores perdas materiais e de energia ;

Mais disponibilidade e qualidade da informação sobre o processo;

Melhor planejamento e controle da produção.

O grande ponto positivo da automação esta no fato de utilizar sistemas que

oferecem diversos recursos, um desses recursos é o controle lógico programável

(CLP), que possibilita a onipresença da automação.

2.2 TIPOS DE DISPOSITIVOS PARA AUTOMAÇÃO

2.2.1 Sensores

Segundo Capelli, os sensores são dispositivos fundamentais na Automação de

forma geral. Segundo Haag, Araujo e Veit (2005) os sensores são dispositivos com

grande utilização na automação que são sensíveis as grandezas físicas como:

posições, velocidade, temperatura, etc., que estão no ambiente, como demonstrado

na Imagem 1. Os sensores segundo Thomazini e Albuquerque (2005) geralmente

dependem de um circuito de interface com o microcontrolador para que seja feita a

manipulação dos dados de saída para que tenham características elétricas para

leitura do sistema de controle.

30

Imagem 1: Tipos de energia e sensores.

Fonte: Thomazini e Albuquerque (2005, p. 18).

Os sensores podem ser divididos em dois grupos, para a coleta de dados, os

sensores com sinais digitais e os analógicos. Segundo Thomazani e Albuquerque

(2005) os sensores analógicos são utilizados para a mensuração de grandezas

físicas que podem assumir variados valores no seu sinal de saída, tais como:

pressão, temperatura, ângulo, velocidade, vazão, força, distância, torque,

luminosidade e umidade. O Gráfico 1 foi utilizado de modo demonstrativo.

Gráfico 1: Sinal de saídas do sensor analógico.

Fonte: Thomazani e Albuquerque (2005, p. 18).

31

A automação tem grande foco em comando de eventos, para este tipo é utilizado

sensores que tem suas saídas como LOW (desligado) ou HIGH (ligado) que no caso

são sinais discretos, estes são denominados sensores digitais. No Gráfico 2 foi

demonstrado como são interpretados os sinais de saída dos sensores digitais.

Gráfico 2: Sinal de saída do sensor digital.

Fonte: Wendling (2010, p. 6).

Dentre os sensores discretos há duas classes que chamam mais atenção, os

sensores de contato e os sensores de proximidade (MORAES; CASTRUCCI, 2013).

2.2.1.1 Sensor de contato

Segundo Moraes e Castrucci (2013, p. 47) "[...] nesses sensores, uma força entre o

sensor e o objeto é necessária para efetuar a detecção do objeto.", a funcionalidade

se dá através do contato físico entre o atuador e o dispositivo, para abertura e

fechamento da conexão elétrica. Por terem que suportar o contato com os objetos,

os sensores de contato detém um corpo resistente (MORAES; CASTRUCCI, 2013).

A tabela 1 demonstra as vantagens e desvantagens dos sensores de contato.

32

Tabela 1: As vantagens e desvantagens dos sensores de contato.

Classificação Sensores Vantagens Desvantagens

Sensores de

contato

Chaves de

contato

Capacidade de corrente

Imunidade à interferência

Baixo custo

Tecnologia conhecida

Requer contato físico com o alvo

Resposta lenta

Contatos apresentam vida bounce e vida curta

Movimento produz desgaste

Fonte: Moraes e Castrucci (2013, p. 49).

2.2.1.2 Sensor de proximidade

Segundo Moraes e Castrucci (2013, p. 48) "[...] nesses sensores, o objeto é

detectado pela proximidade ao sensor.", esses sensores se dividem em cinco

classes que são as principais destacadas segundo Moraes e Castrucci (2013, p. 48):

Indutivo: detecta alterações em um campo eletromagnético; é próprio para objetos metálicos;

Capacitivo: detecta alterações em um campo eletroestático; é próprio para objetos isolantes;

Ultra-sônico: usa ondas acústicas e ecos; é próprio para objetos de grandes proporções;

Fotoelétrico: detecta variações de luz infravermelha recebida;

Efeito Hall: detecta alterações de campo magnético.

A tabela 2 demonstra as vantagens e desvantagens dos sensores de proximidade,

classificados como sensores Indutivos, Capacitivos, Ultrassônicos, Hall e Óticos.

Tabela 2: As vantagens e desvantagens dos sensores de proximidade. (Continua)


Sensores de

proximidade

Indutivos

Resistentes a ambientes severos

Muito previsível

Vida longa

Fácil instalação

Não depende da superfície do objeto

Limitação de distância

Detecta principalmente materiais metálicos

Sensível a interferências eletromagnéticas

Capacitivos

Detecção através de algumas embalagens

Pode detectar materiais não metálicos

Vida longa

Distâncias curtas de detecção

Muito sensível a mudanças ambientais

Não é seletivo em relação ao alvo.


33

Tabela 2: As vantagens e desvantagens dos sensores de proximidade. (Conclusão)


Sensores de

proximidade

Ultrassônicos

Pode medir distâncias longas

Pode ser usado para detectar muitos materiais

Resposta linear com a distância

Requerem um alvo com área mínima

Apresentam distâncias mínimas de trabalho

Resolução dependente da frequência

Sensível a mudanças do ambiente

Não funciona com materiais com baixa densidade

Hall

Vida longa

Fácil instalação

Resposta rápida

Baixo custo

Não é seletivo em relação ao alvo

Sensível a interferências eletromagnéticas

O alvo deve ter um ímã fixado

Óticos

Pode ser usado com qualquer material

Vida longa

Faixa grande de medição

Resposta rápida

Pode retirar o ruído ambiente

Permite o uso de fibras óticas

Lentes sujeitas a contaminação

Faixa afetada pela cor e refletividade do alvo

Mudança de ponto focal pode modificar o desempenho

Objetos brilhantes podem interferir


2.2.1.3 Sensor de posição

Estes tipos de sensores são utilizados quando se há necessidade de identificar a

posição física do objeto. Com estes tipos de sensores é possível fazer o

monitoramento da posição física do objeto, em relação a um ponto de referência,

este tipo de sensor é utilizado muitas vezes quando se é necessário produzir peças

com precisão.

34

2.2.1.4 Transdutores

O transdutor é um dispositivo completo que contém o sensor e os circuitos que

funcionam como interface entre o sensor e os circuitos de controle, eles podem

realizar a conversão das grandezas físicas do ambiente externo em sinal de tensão,

assim o circuito de controle consegue interpretar tais sinais (THOMAZINI;

ALBUQUERQUE, 2005).

2.2.2 Controle Lógico Programável

Segundo Júnior (2010) o controle lógico programável (CLP) é um dispositivo

microcontrolador com microprocessador e que utiliza o circuito integrado (CI) junto a

um dispositivo elétrico de controle de sequência. O CLP é altamente versátil e nele é

possível realizar diversas funções como: relações lógicas, armazenamento de

dados, temporização, sequenciamento e etc. (CAPELI, 2014).

Imagem 2: Arquitetura básica do CLP.


Segundo Moraes e Castrucci (2013), as principais características do CLP se residem

no seu alto nível de programação que resulta numa interface amigável com o

35

operador, outra característica é a fiação resumida em entradas e saídas, outro ponto

é que não é necessário alteração na fiação elétrica, você pode realizar a alteração

no programa aplicativo e isso diminui as chances de erros. A Imagem 2 foi

demonstrado a arquitetura básica do CLP.

Segundo Moraes e Castrucci (2013) a Imagem 2 demonstra que em sua arquitetura

básica o CLP contém a fonte de alimentação, a Unidade Central de Processamento

(CPU), memória programável apagável somente de leitura (EPROM), memória do

usuário, memória de dados, dispositivos de entrada e saída e terminal de

programação.

A fonte de alimentação é utilizada para alimentar o controlador com uma corrente

contínua, existem dois tipos de fontes, a de energia interna (Source) e a de energia

externa (Sink). A CPU detém a responsabilidade de executar o programa do usuário,

de atualizar a memória de dados e dispositivos de entrada e saída. A memória

EPROM contém o programa monitor do fabricante. A memória do usuário contém o

programa do usuário, esse programa é processado e atualizado pela CPU. Os

dados do programa do usuário estão contidos na memória de dados. Utilizado na

fase de implementação do software o terminal de programação faz a intermediação

entre o usuário e o controlador (MORAES; CASTRUCCI, 2013).

Segundo Silva (2008) a forma simples do CLP atuar é ler os sinais de entrada,

executar a programação e escrever o sinais de saída, como descrito e demonstrado

na Imagem 3.

Imagem 3: Forma de atuação do CLP.

Fonte: Silva (2008, p. 24).

36

Segundo Rosário (2005) o CLP precisa de dois aspectos para fazer a interface com

o computador pessoal (PC), que seria o hardware e o software. Rosário (2005) diz

que é comum que um CLP tenha uma porta de comunicação serial, com ela é

possível à interface com dispositivos externos. Com relação ao software, ele é

necessário para prover a comunicação da forma de transmissão de dados entre o

CLP e o computador, geralmente cada fabricante tem seu protocolo de

comunicação, porém há casos em que esses protocolos são "abertos", onde o

próprio usuário pode desenvolver os programas de comunicação. Um dos CLPs que

contém hardware e software aberto é o Arduino, ele foi utilizado como ferramenta

para proposta do modelo de item para o automóvel de passeio, pois segundo Vianna

e Lima (2014) tem uma interface de fácil utilização pelo usuário.

Para a programação do CLP é necessário que haja a utilização da linguagem de

programação, Rosário (2005) afirma que as linguagens mais utilizadas são a de

diagrama de contato (Ladder), a de diagrama de blocos funcionais e a lista de

instruções, sendo que a de diagrama de contato (Ladder) é a que se destaca, sendo

utilizado em grande maioria dos CLPs no mercado.

2.2.2.1 Linguagens de programação

Segundo Silva (2008) a norma da Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC) 61131-

3 define cinco linguagens básicas de programação de CLPs:

Lista de Instruções;

Texto Estruturado;

Diagrama de Contatos (Ladder);

Diagrama de Blocos Funcionais;

Cartas de Funções Seqüenciais.

Segundo Cruz (2011), a linguagem ladder está associada aos dispositivos elétricos,

de contatos e bobinas, está é estabelecida por uma norma internacional de

programação de CLP, a IEC 61131-3. A Tabela 3 demonstra os comandos que são

abordados pela IEC 61131-3.

37

Tabela 3: Comandos Ladder abordados pela IEC 61131-3.

SÍMBOLO NOME DESCRIÇÃO

-I I- Contato NA Contato normalmente aberto

-I\I- Contato NF Contato normalmente fechado

-(S) Liga bobina É ligada quando a linha está energizada e permanece ligada até que

seja desligada em outra parte do código.

-(R) Desliga

bobina

É desligada quando a linha está energizada e permanece desligada

até que seja ligada em outra parte do código.

-( ) Energiza

bobina

Permanece ligada enquanto a linha está energizada.

Fonte: Cruz (2011, p.36).

Contato NA e NF como descrito na Tabela 3 é regularmente utilizado em circuitos

elétricos.

2.2.2.2 Arduino

Segundo Souza et al. (2011) o Arduino é uma plataforma que interage facilmente

com o usuário, com hardware e software "abertos", que possibilitam a interação com

o ambiente através de dispositivos criados, estes dispositivos utilizam os sinais de

entrada (sensores, botões e etc.) como também os sinais de saída (motores, leds,

displays e etc.).

Segundo Souza (2011) o Arduino utiliza a linguagem de processamento em C e

C++, possui um bootloader (software implementado) e dispensa o uso de

compiladores e hardwares adicionais.

De acordo com o site oficial do Arduino, ele pode ser executado no sistema

Windows, Linux e Mac OS X, seu software roda em qualquer plataforma Arduino,

sendo possível a interação entre eles. Segue na Imagem 5 o modelo demonstrativo

do Arduino.

38

Imagem 4: Modelo Arduino Uno.

Fonte: Castle (2013).

Na tabela a seguir é descrito todas as especificações técnicas do Arduino Uno, é

importante destacar que se atenha as recomendações para não acarretar em

problemas com a placa.

Tabela 4: Especificações Técnicas do Arduino Uno.

Microcontrolador ATmega328P

Tensão Operacional 5V

Tensão de Entrada (recomendada) 7 - 12V

Tensão de Entrada (Limite) 6 - 20V

Pinos Digitais 14

Pinos Analógicos 6

Corrente CC por pino 20 mA

Corrente CC para o pino 3,3V 50 mA

Memória Flash 32 KB (0,5KB são utilizados pelo bootloader)

SRAM 2 KB

EEPROM 1 KB

Velocidade de Clock 16 MHz

Fonte: Arduino (2016).

39

2.2.3 Relé - Estrutura e Função

O relé na Imagem 5 é um interruptor eletromagnético operado por uma corrente

elétrica relativamente pequena que pode ligar ou desligar a corrente elétrica muito

maior. Segundo Shannon (1938), o dispositivo é essencial para a separação do

circuito de potência e do circuito eletrônico com segurança.

O coração de um relé é um eletroímã, uma bobina de fio que se torna um ímã

temporário quando a eletricidade flui através dele. Pode-se pensar em um relé como

uma espécie de alavanca elétrica: ligá-lo com uma pequena corrente que conecta

(alavanca) um outro aparelho com uma corrente muito maior. Por que isso é útil?

Como o nome sugere, muitos sensores são peças extremamente sensíveis

equipamentos eletrônicos e podem produzir apenas pequenas correntes elétricas.

Porém, muitas vezes nós precisamos deles para conduzir maiores peças de

aparelhos que utilizam correntes maiores. Isso significa que os relés podem

trabalhar tanto como interruptores (chave) ou como amplificadores convertendo

correntes pequenas em correntes maiores.

Imagem 5: Estrutura interna de um relé.

Fonte: Reviseomatic (2016).

40

2.2.3.1 Funcionamento do Relé

A demonstração do funcionamento do relé é feita de acordo com a ilustração

mostrada na Imagem 6, quando a energia flui através do primeiro circuito (1), ele

ativa o eletroímã (marrom), gerando um campo magnético (azul), que atrai um

contato (vermelho) e ativa o segundo circuito (2). Quando a energia é desligada,

uma mola puxa o contato de volta para sua posição original, alternando o segundo

circuito novamente.

Imagem 6: Ilustração de funcionamento de um relé.

Fonte: Elaboração própria.

2.2.3.2 Módulo do Relé utilizado no projeto

De acordo com Perez (2006) o módulo Relé mais adequado para aplicação com

microprocessadores é o relé de 5V com 2 canais representado na Imagem 7, foi

alternativa encontrada para fazer o acionamento da carga, pois segundo Songle

Electrical (2015) o relé permite controlar cargas de até 250V AC a 10 amperes

isolando o circuito elétrico do circuito de carga.

"O módulo é equipado com transistores, conectores, leds, diodos e relés de alta

qualidade. Cada canal possui um LED para indicar o estado da saída do relé."

(FILIPEFLOP, 2016).

41

Imagem 7: Módulo do relé 5v 2 canais.

Fonte: Thomsen (2013).

Segundo Thomsen (2013):

A pinagem do módulo mostrada na Imagem 8, no lado esquerdo é feita a conexão com o Arduino, no qual os pinos JD-Vcc, Vcc e GND, que permitem que seja conectada uma fonte externa de 5V e abaixo, os pinos GND (Terra), IN1 (aciona o relé 1), IN2 (aciona o relé 2), e o Vcc (alimentação). Ao lado dos relés, os contatos NC (Normal Fechado), C (Comum), e NO (Normal Aberto).

Imagem 8: Pinagem do módulo do relé 2 canais.

Fonte: Thomsen (2013).

Segundo Thomsen (2013):

Para acionar os dois relés deve-se apenas mudar o estado das portas digitais ligadas aos pinos IN1 e IN2. Um detalhe importante desse módulo é que os relés são ativados em nível baixo, ou seja, quando o estado da porta estiver em LOW, o relé será acionado.

42

2.2.3.3 Interface do Relé com o Arduino e a carga.

No exemplo, representado na Imagem 9, foi acionado duas cargas separadamente.

Os dois relé funcionaram como chaves eletrônicas, realizando o fechamento dos

contatos NA (Normal Aberto), e proporcionando o acionamento das cargas. É

Recomendado o cuidado na ordem dos fios e no seu manuseio devido a estarmos

trabalhando com 110 V ou 220 da rede elétrica (THOMSEN, 2013).

Imagem 9: Conexão do módulo do relé com o Arduino e a Carga.


"O controle do relé 1 é feito pela porta 7 do Arduino Uno, e o relé 2 é controlado pela

porta 8. As duas portas são definidas como saídas e que podem alternar os

estados LOW e HIGH, lembrando que o estado baixo (LOW), é que aciona o relé."

(THOSEN, 2013).

2.3 TRABALHOS CORRELATOS

Neste capítulo encontram-se os trabalhos e uma patente que tem forte

relacionamento com o trabalho desenvolvido, a patente serve como base para

fundamentar o trabalho demonstrando que é possível a realização do mesmo.

http://www.filipeflop.com/pd-6b58d-arduino-uno-r3-cabo-usb.html

43

2.3.1 Patente - US 5054569 A

O modelo do item proposto utiliza parte dos conceitos de uma patente que já foi

criada, segundo Scott, Franklin e Davis (1987) "Um novo sistema para iniciar

remotamente um veículo a motor e operando acessórios do veículo, inclui uma

unidade remota que tem um controlador digital que fornece sinais de comando

digitais codificados e uma unidade do veículo que recebe os sinais de comando

digitais e controladamente opera motor e acessórios do veículo na mesma

dependência.", tal patente é reconhecida pelo governo americano e suas aplicações

são utilizadas.

2.3.2 Viper Basic - Way Remote Start System

Segundo o manual Viper (2016) o Viper Basic é um dispositivo com sistema de start

remoto, esse sistema é programado para quando receber um sinal de comando

específico por rádio frequência, acionar o sistema de ignição do carro. O sistema

também detém outras funcionalidades, como: destravamento das portas, desligar o

motor e localizar o carro. O sistema Viper, é projetado com a tecnologia para poder

suportar vários anos de operação, é compatível com o SmartStart que é utilizado

para controlar e localizar o carro pelo smartphone, a tecnologia utilizada também

proporciona com que os sensores captem os sinais de rádio frequência em até 450

metros de distância e pode ser adquirido no site da Amazon (2016), por R$328,43

considerando os impostos para a importação e a conversão do valor em Dólar para

Reais.

2.3.3 Chevrolet – OnStar

De acordo com o manual da Chevrolet (2016) o OnStar é um sistema que utiliza

tecnologia avançada a fim de integrar a comunicação entre o cliente, o veículo e a

Central de Atendimento e fornecer determinados tipos de serviços especializados

como: emergência, segurança, concierge, navegação e aplicativo/WEB. Segundo

site oficial da Chevrolet a tecnologia OnStar é exclusiva da marca Chevrolet e esta

disponível somente para alguns determinados tipos de modelos de automóveis,

44

sendo eles: Cruze Sport6 LTZ, Cruze Sport6 LT, Cobalt LTZ*, Cobalt Elite, Cruze

Sedan LTZ, Cruze Sedan LT, Novo Cruze 2017, S10 LTZ 2017, S10 High Country

2017, Traílblazer MY 2017.

O sistema depende de uma interface com a rede de telefonia, sendo necessário a

compatibilidade entre seu smartphone e o sistema OnStar para usufruir de sua total

abrangência funcional.

A utilização da função concierge otimiza o tempo do usuário ao facilitar o encontro

de pontos em que o usuário queira conhecer, é bastante útil ao fornecer informações

adicionais como curiosidades a fim de providenciar uma experiência completa ao

usuário. A função permite que o sistema localize os pontos turísticos, eventos e lojas

e fornece ao automóvel o endereço completo. Fornece serviço adicional para

clientes que residem em torno do centro de São Paulo ou que transitem pelo centro,

ao fornecer um aviso sobre os horários e rodízios de placas evitando transtornos

com multas indesejadas.

Para a os serviços de segurança, o sistema esta em um nível totalmente diferente

dos sistemas normais, através de sensores de segurança a central de atendimento

consegue averiguar através do acionamento ao cliente, se o automóvel sofreu algum

tipo de incidente (furto ou roubo) ou não. A máxima do sistema é que o cliente esteja

seguro, por isso em caso de suspeita de furto ou roubo, existe uma equipe

especializada que trabalha 24h por dia e durante toda a semana, que entra em

contato com o usuário a fim de confirmar o roubo ou furto. Fornece ao usuário um

serviço de monitoramento de rotas, com a interface entre o usuário e a central de

atendimento, o cliente é direcionado pela rota ao vivo e é instruído por um atendente

caso se desvie da rota.

2.4 SISTEMA DE IGNIÇÃO CONVENCIONAL

É um conjunto de elementos e/ou dispositivos que são responsáveis por tornar real a

produção da centelha que dá partida no motor através da combustão da mistura da

gasolina e ar. Dentre os elementos que fazem parte do sistema de ignição

convencional podemos destacar alguns principais como:

Chave de Ignição;

45

Bobina de ignição;

Bateria;

Distribuidor;

Cabos de alta tensão;

Velas de ignição.

Apesar de o sistema estar extinto devido às atualizações e desenvolvimento na área

é importante que conheça seu funcionamento, pois o protótipo do sistema de

acionamento remoto de ignição eletrônica funciona paralelamente com o sistema de

ignição do automóvel.

Imagem 10: Sistema de ignição convencional.

Fonte: Leal (2013).

Foi utilizada a Imagem 10 para poder descrever o funcionamento das partes

apresentadas. Para que o automóvel dê partida, é necessário a mistura de três

componentes, sendo eles o combustível, o ar e a centelha. O sistema de ignição

convencional é o responsável por fornecer a centelha, ao entrar em contato com a

mistura de combustível e ar, a centelha inflama a composição que gera força

mecânica suficiente para dar partida no automóvel. Antes de chegar na geração da

centelha, passamos por todos os dispositivos descritos na Imagem 10.

46

As velas de ignição são responsáveis por gerar as centelhas, normalmente é

necessário uma tensão de voltagem elevada de 8000V a 15000V para a produção

da centelha, através dos eletrodos dentro das velas.

A bateria trabalha em uma tensão muito baixa (12V) para que seja gerada a

centelha, e por isso é necessário que haja intermediação de um outro dispositivo,

esse consegue fazer a transformação da tensão de 12V fornecidos pela bateria em

10000V, caso não haja nenhuma interferência de outros fatores como: resistência do

rotor, ponto de ignição, temperatura, resistências dos cabos de ignição e etc. O

dispositivo que faz esse papel de transformação de tensões de voltagem é a bobina

de ignição demonstrada na Imagem 11.

Imagem 11: Bobina de ignição convencional.

Fonte: Furtado (2013).

Como podemos ver na Imagem 11, na parte interna da bateria encontra-se um

núcleo de ferro laminado, ao redor dele dois enrolamentos, o primário e secundário.

O enrolamento primário tem cerca de 350 voltas espirais de fios conectados nos

terminais negativo e positivo, também é ligado ao enrolamento secundário que tem

em torno de 20000 espirais de fios menores que os do enrolamento primário. Estes

três componentes da bobina de ignição são extremamente importantes, eles que

fazem o processo de transformação da baixa tensão em alta tensão, para fornecer

as velas de ignição. O início do procedimento para o processo de transformação de

tensão se dá pela chave de ignição. Quando a chave de ignição é acionada, é

47

enviado os 12V para a bobina de ignição, esses 12V ficam armazenados no

enrolamento primário e durante esse tempo um campo magnético é gerado no

núcleo de ferro laminado da bobina de ignição. Ao chegar no limite máximo desse

campo magnético, o distribuidor interrompe o funcionamento do enrolamento

primário cortando a corrente que circula pelos fios, isso faz com que se dissipe o

campo magnético em grande velocidade. Como há uma grande velocidade de

dissipação do campo magnético que esta no núcleo de ferro laminado, isso acarreta

em uma tensão por indução no enrolamento secundário, que por ter uma alta

quantidade de fios em espiral produz uma tensão alta.

A alta tensão gerada no enrolamento secundário da bobina de ignição é

imediatamente transportada para o distribuidor via cabo de alta tensão. No

distribuidor é feito o papel de distribuição da corrente de alta tensão que foi gerada

na bobina de ignição pelo enrolamento secundário, essas correntes são guiadas

aos cabos de alta tensão com destino as velas de ignição, ao chegar nas velas de

ignição através dos eletrodos essas correntes são utilizadas para gerar a centelha e

assim dar partida no motor.

Imagem 12: Vela de ignição nova versus vela de ignição com desgaste.

Fonte: Mendes (2014).

É importante a manutenção e o cuidado com as velas de ignição, sempre

observando para que em caso de desgaste dos eletrodos como na Imagem 12, haja

a troca do componente. Quando a vela de ignição se encontra num estado de

desgaste, onde os eletrodos tem uma folga maior do que o projetado, há uma

48

necessidade de maiores cargas de tensão para gerar a centelha, de modo que

quanto maior for o desgaste dos eletrodos, maior será a carga exigida e maior será a

tensão de trabalho da bobina de ignição (SILVA, 2012).

2.5 GASTOS, CUSTOS E DESPESAS

Segundo Bruni (2012) a empresa responsável pela aquisição de algum serviço ou

produto de qualquer setor da entidade, realiza uma operação de sacrifício financeiro

que pode ser classificado como gastos, que após análise de sua participação na

criação do produto ou serviços pode ser dada uma nova classificação como custos

ou despesas. Segundo Perez, Oliveira e Costa (2012) o reconhecimento dos gastos

e sua separação é de extrema importância para as empresas, pois nesse

procedimento é feito o reconhecimento dos resultados, sendo eles classificados

como lucros ou prejuízos, tais resultados afetam diretamente de forma positiva ou

negativa a entidade e seus Stakeholders. Foi importante a análise desses conceitos,

pois os gastos do protótipo do sistema de acionamento remoto de ignição eletrônica

afetam diretamente os resultados, de forma a contribuir ou não com a viabilidade

econômica do protótipo e ser possível sua inserção no mercado consumidor

nacional.

Para Bruni (2012) os custos estão intrinsecamente ligados aos gastos relativos aos

serviços e bens consumidos na produção de produtos ou serviços disponibilizados

pela empresa, e por isso podem ser associados aos valores nos estoques. Nos

custos estão também atribuídos a junção de todos os consumos, sendo eles o de

recursos, o de mão de obra e matéria prima. Perez, Oliveira e Costa (2012)

destacam que na setor produtivo não há despesas, todos os gastos existentes são

atribuídos aos custos, sendo eles: mão de obra, matéria prima, custos gerais de

fabricação, materiais auxiliares e etc.

Para Bruni (2012) as despesas estão ligadas a obtenção das receitas das vendas,

qualquer produto ou serviço associado a este fim serão considerados como

despesas, não estão ligadas a produção de bens ou serviços e são considerados

consumos temporais.

49

2.6 LINGUAGEM DE PROGRAMAÇÃO C++

A linguagem de programação C++ foi utilizada em sua grande parte para a

programação no Arduino Uno, já que o software que opera e compila o dispositivo lê

as informações nessa linguagem. O C++ utiliza primariamente de funções e pode

utilizar uma ou mais funções para programar e executar um determinado programa.

Tabela 5: Tipos básicos de dados em C++.

Tipos de Dados Bits Faixa de Valores

Char 8 -128 a 127

Bool 8 Verdadeiro ou Falso

Int 32 -2.147.483.647 a 2.147.483.647

Float 32 7 dígitos significativos

double 64 15 dígitos significativos

Fonte: Delgado (2012).

Para atribuir os valores às variáveis foi necessário a utilização dos tipos básicos de

dados apresentados na Tabela 5. Após a criação das variáveis e a atribuição dos

seus valores o programador faz a inicialização do programa usando a estrutura

setup e inicializa o código usando a estrutura loop.

51

3 METODOLOGIA

Segundo Prodanov e Freitas (2013, p. 23) "[...] a ciência tem como objetivo

fundamental chegar à veracidade dos fatos". "A pesquisa cientifica é um conjunto de

procedimentos sistemáticos, baseados no raciocínio lógico, que tem por objetivo

encontrar soluções para os problemas propostos mediante o emprego de métodos

científicos." (ANDRADE, 2001 apud CADUXAVIER , 2007).

Para este trabalho a metodologia que foi utilizada é a pesquisa bibliográfica, que de

acordo com Lakatos (1992, p. 44):

A pesquisa bibliográfica permite compreender que, se de um lado a resolução de um problema pode ser obtida através dela, por outro, tanto a pesquisa de laboratório quanto a de campo (documentação direta) exigem como premissa, o levantamento de estudo da questão que se propõe a analisar e solucionar.

Lakatos (1992) confirma que a pesquisa bibliográfica concede ao pesquisador todo

conhecimento teórico-metodológico necessário para sua capacidade de

argumentação.

Foi utilizada a pesquisa aplicada, pois foi motivada pela necessidade de uma

proposta com o objetivo de solucionar um problema com o alto custo para se obter

um sistema de acionamento remoto de ignição eletrônica do automóvel, como

também foi objetivado a geração de conhecimentos novos para a aplicação prática,

dirigida à solução de problemas específicos. Envolvendo verdades e interesses

locais (SILVA, 2010).

Para o ponto de vista do objetivo foi utilizada a Pesquisa Exploratória, que segundo

Gil (1991) objetiva a maior familiaridade com o problema, tornando-o explícito, ou à

construção de hipóteses. Envolvendo levantamento bibliográfico; análise de

exemplos que estimulem a compreensão. Assume, em geral, as formas de

Pesquisas Bibliográficas e Estudos de Caso.

Quanto à abordagem deste trabalho em relação ao tipo de pesquisa foi feita por

meio da pesquisa qualitativa, há a necessidade de uma análise precisa e confiável

para geração de conhecimento a fim de determinar posteriormente uma tomada de

decisão.

Segundo Antonelli et al. (2014) a simulação permite uma visão real através da

utilização de softwares e modelos matemáticos, foram utilizadas a simulação e

52

técnicas computacionais com o objetivo de comprovar a funcionalidade da proposta

do modelo de sistema de acionamento remoto de ignição eletrônica. Segundo

Rengel e Júnior (2014) a simulação pode melhorar a eficiência de um sistema,

utilizando ambientes virtuais como ferramenta. Segundo Chamovitz, Sabbadini e

Oliveira (2008, p. 2) "A simulação pode ser definida como reprodução de um

processo do mundo real ou de um sistema, durante um período de tempo".

Foram utilizados diversos dispositivos e tecnologias neste trabalho para que o

sistema de acionamento remoto de ignição eletrônica fosse criado de maneira com

que suas funções fossem possíveis, observando também a relação entre custo-

benefício para tornar esse sistema viável do ponto de vista funcional como também

econômico.

A análise de viabilidade econômica deste trabalho foi feita com a utilização de sites

online de busca, a fim de encontrar os diversos dispositivos utilizados na produção

do protótipo, comparando os preços de cada um e escolhendo o de menor custo

com o objetivo de diminuir o custo do desenvolvimento do protótipo, sendo que a

data de análise de todos os preços dos dispositivos utilizados foi durante o mês de

outubro de 2016.

Para a validação da proposta do sistema de proposta viável do ponto de vista

funcional e econômico de um modelo de baixo custo de um sistema de acionamento

remoto de ignição eletrônica de fabricação nacional, a fim de acionar o automóvel de

câmbio automático e manual à distância, foi feito um protótipo real com todas suas

funções descritas na Tabela 6, o circuito foi montado e o código de programação

utilizado foi o código contido nos Quadros 1, 2, 3, 4 e 5, foi feito no próprio software

do Arduino Uno, escrito na linguagem C++ e carregado a fim de validar as suas

funções.

O Fritzing é uma das ferramentas que foram utilizadas neste trabalho, segundo a

Fritzing (2016) e a Multilógica-Shop (2016), a plataforma Fritzing é um open-source

(software livre) que facilita a montagem do hardware físico numa plataforma virtual

de modo simples que torna mais acessível aos usuários, pode ser feito o download

do Fritzing pelo seu site oficial, sem nenhum custo. A versão que foi utilizada no

trabalho foi a versão 0.9.3b disponibilizada no site desde o dia 2 de junho de 2016.

Com o Fritzing foi desenvolvido todas as partes dos circuitos do sistema em

esquemas separados para melhor entendimento.

53

Outra tecnologia utilizada foi o kit controle remoto infravermelho (IF), segundo o

Miniinthebox (2013) dentro deste kit está contido um módulo receptor de IF, um

controle remoto, uma bateria CR2025 e conectores, o kit custa R$10,11 a unidade.

O controle remoto contém 21 botões e é alimentado por uma bateria CR2025 já

incluída de 3V, o controle opera junto com o módulo receptor de IF em uma

frequência de transmissão de 38kHz, dependendo do meio ambiente o kit pode

funcionar a mais de 8 metros de distância, com angulação efetiva de 60 graus. Este

kit está classificado como Universal e pode funcionar com a função infravermelho e

WIFI.

Duas resistências foram utilizadas sendo elas de 75Ω e 100Ω, elas foram adquiridas

em um site de compras online, foram disponibilizadas pela empresa Viinko

Electronics. São de um tipo fixo de resistor, tem uma tolerância de 1% de

resistência, suas cores são azuis, detém de um coeficiente de temperatura de 100

partes por milhão (ppm)/ ºC, e potência nominal de 1/4W e seu custo foi de R$ 0,24.

A chave de contato que foi utilizada no protótipo foi um botão normal, adquirido em

um site de compras online e com um custo por unidade de R$ 0,29.

Com o objetivo de estruturar o trabalho com informações, foram utilizados artigos,

livros, sites, dissertações e teses, para que este trabalho detenha todo o acervo

possível, para seu desenvolvimento e conclusão.

55

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO DA PESQUISA

É explicado o funcionamento desse sistema através de esquemas montados na

plataforma Fritzing, esses esquemas representam partes do sistema de

acionamento remoto de ignição eletrônica como um todo e podem ser considerados

tanto para os automóveis de cambio automático quanto para os automóveis de

cambio manual, desse modo facilita a compreensão de cada um dos componentes

utilizados como também as funções de cada parte desse sistema acionado

remotamente.

4.1 DESCRIÇÃO DO ESQUEMA E FUNÇÃO - MÓDULO INFRAVERMELHO

O esquema na Imagem 13 foi demonstrado a ligação entre um módulo receptor de

infravermelho (IF) com o Arduino Uno.

Imagem 13: Módulo receptor de IF ligado ao Arduino Uno.


Este esquema representado é parte do sistema de acionamento remoto de ignição

eletrônica, foi montado utilizando as ferramentas disponíveis na plataforma Fritzing,

consiste em um módulo de IF que realizam três ligações através dos pinos, no cabo

56

preto é demonstrado a ligação entre o módulo IF e o GND (Terra) do Arduino Uno,

no cabo vermelho é demonstrado a ligação entre o módulo IF e o 5V (Energia), e o

cabo laranja é demonstrado a ligação entre o módulo IF e a porta digital 12 do

Arduino Uno. Precisa ser considerado também que para o acionamento desse

módulo remotamente é necessário que haja um controle remoto que emite sinais em

IF e esteja com a mesma frequência que o módulo receptor.

O esquema funciona de modo que o módulo receptor de IF aguarda pelo sinal de IF

emitido pelo controle remoto, quando o botão do controle é pressionado um sinal é

emitido, o módulo receptor faz a leitura do sinal recebido e caso não haja nenhuma

restrição em relação ao acionamento, o sistema de acionamento remoto de ignição

eletrônica é acionado.

4.2 DESCRIÇÃO DO ESQUEMA E FUNÇÃO - CHAVE DE CONTATO

O esquema na Imagem 14 foi demonstrado à ligação entre uma chave de contato

(botão) posicionado rente à alavanca de câmbio com o Arduino Uno.

Imagem 14: Chave de contato ligado ao Arduino Uno.




57

consiste em um botão que é ligado ao Arduino Uno através da porta 7, também

conectado as portas de 5V e a porta GND, para esse circuito é necessário a

utilização também de um resistor de 10Ω, segundo Pimentel et al. (2014) devido as

variações de tensões, os resistores são necessários para não queimar os

dispositivos.

A função desse Botão é de restringir o sistema de acionamento remoto de ignição

eletrônica de ser acionado caso sua condição não seja atendida, esta condição esta

baseada no fato de que alavanca de câmbio do automóvel, tanto automático quanto

manual, precisa necessariamente estar em ponto neutro, para que se possa dar a

partida no automóvel com segurança, o botão esta posicionado junto da alavanca e

será programado de forma com que o Arduino Uno consiga identificar a posição da

alavanca, assim caso a condição seja atendida, que é do câmbio estar em ponto

neutro, seja possível dar continuidade no acionamento do sistema remoto de ignição

eletrônica.

4.3 DESCRIÇÃO DO ESQUEMA E FUNÇÃO - RESISTÊNCIAS LIGADAS AO FIO

DO COMUTADOR

O esquema na Imagem 15 foi demonstrada a ligação entre as resistências que

foram conectadas ao fio do comutador, como também ligadas ao Arduino Uno

através das portas GND e porta ~10.

Imagem 15: Resistências ligadas ao fio do comutador.


58



consiste em duas resistências que foram ligadas ao fio do comutador que é

representado no código como COM15, tais resistências estão representadas como

R1 e R2, as resistências tem sua relação baseada na fórmula (1) elaborada:

.

A função dessas resistências é conseguir identificar se o comutador esta ligado ou

não, ou seja, caso o usuário utilize a própria chave do automóvel para liga-lo, o

sistema através desse circuito informa ao Arduino Uno que consegue restringir o

acionamento do sistema remoto de ignição eletrônica e evita assim possíveis

problemas, caso o comutador não tenha sido acionado através da chave do

automóvel, o Arduino Uno não restringe o acionamento do sistema remoto de

ignição eletrônica, é importante lembrar que o sistema de acionamento remoto de

ignição eletrônica funciona como um sistema paralelo ao sistema de ignição original

do automóvel.

4.4 DESCRIÇÃO DO ESQUEMA E FUNÇÃO - RELÉ 15 E 50

O esquema na Imagem 16 foi demonstrado à ligação entre os dois relé

representados no código como relé de 15 e 50, com o Arduino Uno e com a bateria

do carro. Segundo os testes e projetos realizados com o Arduino UNO junto com o

módulo de relé por You, Yang, Wang (2014), o controle funcionou harmonicamente,

sem incidência significante de erros na comunicação. Essa segurança na

comunicação e a confiabilidade do sistema demonstrada nos testes foram

essenciais na escolha da conImagemção de montagem do projeto. Segundo Omron

Corporation (1990), estes são os parâmetros básicos para projetar o modelo do relé

a ser utilizado no projeto.

http://ieeexplore.ieee.org/search/searchresult.jsp?searchWithin=%22Authors%22:.QT.Yuhui%20You.QT.&newsearch=true

59

Imagem 16: Relé de 15 e 50 ligados ao Arduino Uno.




consiste em um módulo de Relé 5V com 2 canais, seu modelo é o SRD-05VDC-SL-

C que pode operar com tensão de 5 de voltagem de corrente contínua, pode

controlar até 250V de corrente alternada, possui três pinos no lado direito sendo

eles: Normal Aberto, Normal Fechado e Comum, o pino comum é conectado a

bateria do carro pelo cabo vermelho fornecendo a alimentação, já os outros 2 pinos

de Normal Aberto que estão sendo representados na Imagem estão conectados aos

dois fios do comutador de ignição pelos cabos azul e verde, também na parte

esquerda do módulo estão conectados: os 5V da alimentação pelo cabo vermelho, o

GND do terra pelo cabo preto e o IN1 e IN2 nas portas de entrada 8 e ~9

respectivamente. Segundo Thomsen (2013) este módulo de Relé pode ser utilizado

com vários microcontroladores, inclusive o Arduino Uno.

A função desse módulo de relé é basicamente fornecer a voltagem necessária para

dar partida no automóvel, sendo ele de câmbio automático ou manual. O módulo de

relé é conectado ao Arduino Uno, pelas portas IN1 e IN2, suas saídas pelas portas

Normal Aberto representam respectivamente o REL50 e REL15. O sistema quando

acionado remotamente, caso respeite todas as restrições, faz com que o Arduino

Uno acione REL15 que está conectado na porta ~9 por 10 segundos, como já

descrito anteriormente, este módulo de relé é acionado quando há mudança de seu

60

estado de HIGH para LOW, quando acionado pelo Arduino Uno o REL15 fornece

uma corrente de 12V contínuos com o objetivo de alimentar todos os circuitos

elétricos do automóvel. Após os 10 segundos do acionamento do REL15 o REL50 é

acionado pelo Arduino Uno por 5 segundos, ele fornece a alimentação de 12V

contínuos para a bobina do automóvel com o objetivo de ligar o automóvel e depois

muda seu estado para HIGH, é importante notar que a partir desse momento o

Arduino Uno não tem mais o controle do restante de etapas do sistema de ignição

original do próprio automóvel.

4.5 DESCRIÇÃO DO ESQUEMA E FUNÇÃO - SISTEMA COMPLETO

O esquema na Imagem 17 foi demonstrado o circuito completo do sistema de

acionamento remoto de ignição eletrônica, as várias ligações entre os dispositivos e

o Arduino Uno formando um circuito mais robusto do que os outros já apresentados.

Imagem 17: Sistema completo.


61

Também foi colocada a Imagem 17 como anexo A para melhor visualização e

entendimento do circuito.

Este esquema representa o sistema de acionamento remoto de ignição eletrônica, o

mesmo foi montado utilizando as ferramentas disponíveis na plataforma Fritzing,

consiste na junção de todos os esquemas apresentados anteriormente em um só

esquema, este esquema representa o circuito completo do sistema remoto de

ignição para automóveis de câmbio automático e manual.

O sistema de acionamento remoto de ignição eletrônica funciona de modo com que

possibilite ao usuário acionar um botão de controle remoto que emite um sinal de

infravermelho a uma frequência de 38 hertz a uma distância de até 8 metros de

distância do seu automóvel, ao receber o sinal do controle remoto o módulo receptor

envia um sinal ao Arduino Uno, que aciona a programação dos REL15 e REL50

descritos anteriormente e eles ligam o carro sendo ele de câmbio automático ou

manual. O controle remoto foi programado para interagir com um módulo receptor de

infravermelho instalado no automóvel, esse módulo foi conectado ao Arduino Uno e

através de uma programação em linguagem C++, o Arduino Uno faz todo o controle

do sistema.

É necessário que também se atente as restrições feitas ao sistema de acionamento

remoto de ignição eletrônica, pois essas restrições foram programadas no software

do Arduino Uno através da linguagem em C++ no intuito de tornar seguro o

acionamento remoto do sistema de ignição eletrônica. Tais restrições se dão pelo

fato de que problemas como:

O automóvel de câmbio manual ser acionado pelo controle remoto enquanto

está com a marcha em posição diferente do ponto neutro, ocasionando em

vários trancos fortes no automóvel e possível acidente, por isso foi feita uma

restrição de que tanto o automóvel de câmbio manual quanto o de câmbio

automático só podem ser ligados caso a marcha esteja em ponto neutro, é

feita a verificação dessa condição através de um botão instalado na caixa de

marcha, ele fica pressionando levemente o cabo da marcha e retornando o

sinal como HIGH para o Arduino Uno informando que a marcha está em

ponto neutro.

62

O acionamento do automóvel de câmbio automático ou manual ser pelo

controle remoto mesmo que o carro já tenha sido ligado pela chave, podendo

ocorrer a queima dos dispositivos envolvidos no sistema, curto circuitos e até

um possível início de incêndio. Para que isso não ocorra outra restrição é

programada no Arduino Uno em linguagem C++, duas resistências são

instaladas de forma com que possam identificar caso o carro já tenha sido

ligado através da chave, as resistências tem uma relação que é explicada

através da fórmula "R2 = (5.R1) / 7", ou seja R2 é aproximadamente 0.75 de

R1. As resistências são ligadas ao fio do COM15 (Comutador de Ignição) que

é por onde o carro é ligado com a chave, caso o sinal das resistências retorne

como HIGH o Arduino Uno restringe o acionamento do automóvel pelo

controle remoto, pois o carro esta ligado pela chave, caso o sinal retorne ao

Arduino Uno como LOW, torna-se possível o acionamento do sistema remoto

de ignição eletrônica pelo controle remoto devido ao automóvel estar

desligado.

O acionamento contínuo do controle remoto, podendo danificar todo o

sistema de acionamento remoto de ignição eletrônica como também seu

circuito e dispositivos a ele conectado. Para evitar esses danos no sistema foi

feita uma programação para que a cada acionamento do sistema em menos

de três segundos uma contagem é feita iniciando do zero, quando o

somatório dessa contagem atingir a dois, o Arduino Uno bloqueia o sistema

de ser acionado por cinco minutos, após isso a contagem é zerada e o

sistema volta ao normal.

4.6 CÓDIGO DE PROGRAMAÇÃO EM LINGUAGEM C++ DO PROTÓTIPO DO

SISTEMA

Segue o código em linguagem C++ do protótipo do sistema de acionamento remoto

de ignição eletrônica, que foi feito utilizando o software do Arduino Uno para teste e

validação.

Quadro 1: Código do sistema – Parte 1 (Continua).

1. #include <IRremote.h>

2. int RECV_PIN = 12;

63

Quadro 1: Código do sistema – Parte 1 (Conclusão).

3. IRrecv irrecv(RECV_PIN);

4. decode_results results;

5. float armazenavalor;

6. int pinMARCHA = 7;

7. int pinCOM15 = 10;

8. int pinREL15 = 9;

9. int pinREL50 = 8;


Neste Quadro 1 foi demonstrado o inicio do código que foi utilizado no software do

Arduino Uno, nesta primeira parte do código as variáveis globais são declaradas e

atribuídas aos pinos, e também é incluída uma biblioteca específica para a utilização

do módulo IF.

Foi feita a declaração de que neste código foi necessário que se inclua uma

biblioteca para a utilização do controle remoto e módulo receptor de infravermelho,

com a inclusão dessa nova biblioteca o Arduino Uno pôde ler e compilar os códigos

relacionados ao controle remoto e o módulo receptor. Foi declarado o pino 12 onde

o módulo receptor está conectado. Foi declarada a variável global que é responsável

por receber o sinal do módulo receptor. Foi declarada a variável global que recebe o

resultado do módulo receptor. Foi declarada a variável global armazenavalor

utilizando o modificador float que pode armazenar números de até seis dígitos com

precisão. Foi declarada a variável global que é responsável por receber o sinal de

LOW ou HIGH da marcha do automóvel através do pino digital 7. Foi declarada a

variável global que é responsável por receber o sinal de LOW ou HIGH do fio do

comutador através do pino digital 10. Foi declarada a variável global que é

responsável por receber o sinal de LOW ou HIGH do relé 15 através do pino digital

9. Foi declarada a variável global que é responsável por receber o sinal de LOW ou

HIGH do relé 50 através do pino digital 8.

64

Quadro 2: Código do sistema – Parte 2.

10. void setup()

11. irrecv.enableIRIn();

12. pinMode(pinMARCHA, INPUT);

13. pinMode(pinCOM15, INPUT);

14. pinMode(pinREL15, OUTPUT);

15. pinMode(pinREL50, OUTPUT);

16.


No Quadro 2 foi demonstrado como está a parte de inicialização do Arduino Uno,

visto que dentro da função void setup() foi feita essa função quando a placa foi

energizada.

Foi utilizada a função void setup() para inicializar as variáveis, definir os modos de

entrada e saída dos pinos do sistema. Foi inicializado o receptor de infravermelho,

foi declarada a variável do pino da marcha como modo de entrada. Foi declarada a

variável do fio do comutador como modo de entrada. Foi declarada a variável do

pino do relé 15 como modo de saída, foi declarada a variável do pino do relé 50

como modo de saída. Foi fechada a programação do void setup() desse sistema.


17. int cont = 0;

18. unsigned long INI = 0;

19. unsigned long FIM = 0;


As variáveis declaradas no Quadro 3 foram utilizadas dentro da função void loop()

com intuito de fazer uma contagem de determinado tempo após o inicio da função.

Foi declarada a variável que é responsável pela contagem das vezes que o controle

remoto foi acionado, ela foi inicializada contendo zero, para uma posterior

verificação. Foi declarada a variável que é responsável pela memorização do inicio

da contagem e foi atribuído a ela o zero. Foi declarada a variável que é responsável

pela memorização do final da contagem e foi atribuído a ela o zero.

65


20. void loop()

21. FIM = millis();

22. int valMARCHA = digitalRead(pinMARCHA);

23. int valCOM15 = digitalRead(pinCOM15);

24. if (valCOM15 == LOW && valMARCHA == HIGH)

25. if (cont < 3)

26. if (irrecv.decode(&results))

27. armazenavalor = (results.value);

28. if (armazenavalor == 0xFF30CF)

29. digitalWrite(pinREL15, LOW);

30. delay(10 * 1000);

31. digitalWrite(pinREL50, LOW);

32. delay(5 * 1000);

33. digitalWrite(pinREL50, HIGH);

34. if (FIM - INI <= 3 * 1000)

35. cont++;

36. else

37. cont = 1;

38.


No Quadro 4 foi demonstrado o inicio da função void loop() e foram feitas diversas

verificações e atribuições.

Foi utilizada a função void loop() para que a placa Arduino Uno funcione de forma

ativa e repita todo o código inserido dentro dessa função, dando dinâmica ao

programa. Foi pego o valor que esta no registrador de tempo do Arduino Uno e

atribui a variável FIM. Foi declarada a variável que é responsável pelo valor do sinal

da marcha do automóvel. Foi utilizado o digitalRead para ler o sinal recebido pelo

pino 7 e este sinal foi atribuído ao valMARCHA. Foi declarada a variável que é

responsável pelo valor do sinal do fio do comutador, foi utilizado o digitalRead para

ler o sinal recebido pelo pino 10 e este sinal foi atribuído ao valCOM15. Foi utilizada

a estrutura de controle IF para iniciar uma condição. Para a condição se tornar real é

necessário que o sinal atribuído ao valCOM15 seja LOW e ao mesmo tempo o sinal

66

atribuído ao valMARCHA seja HIGH. Caso a condição seja atendida o Arduino Uno

executa o que está programado para realizar dentro dessa condição, que vai desde

a linha 25 até a linha 48. Na linha 25, após a condição da linha 24 ser atendida,

inicia-se outra condição IF para a contagem das vezes em que o controle remoto foi

acionado. Foi utilizada a estrutura de controle IF para iniciar uma condição, para a

condição se tornar real é necessário que haja um resultado a ser decodificado, caso

a condição tenha sido atendida o Arduino Uno executa o que está programado para

realizar dentro dessa condição, que vai desde a linha 27 até a linha 42. Na linha 27,

caso a condição da linha 26 seja atendida, é atribuído o resultado encontrado à

variável armazenavalor. Foi utilizada a estrutura de controle IF para iniciar uma

condição, para a condição se tornar real é necessário que o resultado dentro da

variável armazenavalor seja igual a “0xFF30CF”, caso a condição seja atendida o

Arduino Uno executa o que está programado para realizar dentro dessa condição,

que vai desde a linha 29 até a linha 40. Foi utilizada a função digitalWrite para

acionar o REL15, esse relé é o responsável por acionar todos os circuitos elétricos

do carro, enviando uma corrente contínua de 12V. Foi utilizado um temporizador

delay para interromper o programa por 10 segundos antes de partir para a próxima

linha. Importante lembrar que o parâmetro do delay é feito em milissegundos. Foi

utilizada a função digitalWrite para acionar o REL50, esse relé é o responsável por

acionar o automóvel, enviando uma corrente contínua de 12V para a bobina de

ignição. Foi utilizado um temporizador delay para interromper o programa por 5

segundos antes de partir para a próxima linha. Foi utilizada a função digitalWrite

para interromper o sinal do REL50 utilizando o sinal HIGH. Foi utilizada a estrutura

de controle IF para iniciar uma condição, para a condição se tornar real é necessário

que o resultado entre a diferença das variáveis FIM e INI seja maior que três

segundos, caso a condição seja atendida o Arduino Uno executa o que está

programado para realizar dentro dessa condição, que é a linha 35. Na linha 35, foi

utilizada a operação de atribuição composta o "++" para incremento de "cont+1" na

variável cont. Foi terminada a condição da estrutura de controle IF da linha 34 e

iniciado a estrutura de controle ELSE que é executada somente se houver uma

resposta negativa da linha 34. Foi atribuído o número 1 para a variável cont. Na linha

38, foi terminada a condição da estrutura de controle ELSE da linha 36.

67


39. INI = millis();

40.

41. irrecv.resume();

42.

43. else



46. delay(5 * 60 * 1000);

47. cont = 0;

48.

49. else



52. cont = 0;

53.

54.


Foi atribuído um número em milissegundos a variável INI, este é o valor contado no

momento, desde que a placa Arduino Uno começou a rodar o programa. Foi

terminada a condição da estrutura de controle do IF da linha 28. Na linha 41, libera o

módulo receptor de infravermelho para receber novos resultados. Foi terminada a

condição da estrutura de controle IF da linha 26. Foi terminada a condição da

estrutura de controle IF da linha 25 e iniciado a estrutura de controle ELSE que é

executada somente se houver uma reposta negativa da condição da linha 25, com

isso é executada as linhas 44 a 47, esta condição ELSE funciona de modo a

restringir o sistema caso o usuário tenha acionado continuamente o botão do

controle remoto, passando de três tentativas em um curto período de tempo. Na

linha 44, foi utilizada a função digitalWrite para interromper o sinal do REL15

utilizando o sinal HIGH. Foi utilizada a função digitalWrite para interromper o sinal do

REL50 utilizando o sinal HIGH. Foi utilizado um temporizador delay para interromper

o programa por 5 minutos. Na linha 47, foi atribuído o número zero a variável cont,

para que se possa iniciar a contagem de vezes de acionamento do controle remoto

68

do zero novamente. Foi terminada a condição da estrutura de controle ELSE da

linha 43. Foi terminada a condição da estrutura de controle IF da linha 24 e iniciado

a estrutura de controle ELSE que é executada somente se houver uma reposta

negativa da condição da linha 24, com isso é executada as linhas 50 a 52, essa

condição tem o objetivo de restringir o sistema de ser acionado caso a alavanca do

câmbio do automóvel esteja numa posição diferente de ponto neutro e caso o

comutador de ignição tenha sido acionado com a chave do carro. Foi utilizada a

função digitalWrite para interromper o sinal do REL15 utilizando o sinal HIGH. Foi

utilizada a função digitalWrite para interromper o sinal do REL50 utilizando o sinal

HIGH. Foi atribuído o número zero a variável cont, para que se possa iniciar a

contagem de vezes de acionamento do controle remoto do zero novamente. Na linha

53, foi terminada a condição da estrutura de controle ELSE da linha 49. Na linha 54,

foi terminada a estrutura do loop que inicia na linha 20.

Um fluxograma também foi criado para melhor entendimento de como o sistema

funciona, desde o acionamento do botão até o momento em que ele não é mais

utilizado. Ele está de modo simplificado representado na Imagem 18.

Imagem 18: Fluxograma do sistema.


Descrevendo de forma simples o funcionamento do sistema, como aparenta na

imagem 18, o sistema é iniciado e no retângulo numero 1 ele faz uma leitura dos

pinos para posterior verificação, após essa leitura ele faz uma série de verificações,

como demonstrado nos losangos 2, 3 e 4. A primeira verificação no losango 2 foi

feita para identificar se o carro já foi ligado e se a alavanca de cambio está no ponto

neutro. A segunda verificação que foi feita é se o sistema remoto já foi acionado

mais de três vezes em um período curto de tempo. A terceira verificação foi feita

para identificar se o botão do controle remoto foi acionado para ligar o sistema.

69

Todas as três verificações caso não sejam atendidas passam para o retângulo 6,

que não aciona o sistema e segue para o FIM. Caso as três verificações sejam

atendidas, passa para o retângulo 5. No retângulo 5 é feito o acionamento dos

REL15 e REL50 e o carro é ligado, finalizando assim o sistema.

4.7 PROTÓTIPO DO SISTEMA

Foi validada a proposta de desenvolvimento do sistema através da construção de

um protótipo modelo para testar suas funções descritas na Tabela 6. O circuito do

protótipo foi construído e dentre os testes realizados o protótipo atendeu as

expectativas. Importante ressaltar que para esta validação foram substituídos alguns

componentes do protótipo devido à indisponibilidade de tempo para aquisição dos

componentes específicos. As substituições dos componentes foram: substituição

das duas resistências por um botão, substituição do módulo IF e controle remoto por

um botão.

Foram incluídos também dois Leds com intuito de informar quando o REL15 e

REL50 foram acionados. Toda a estrutura do modelo desse circuito esta contida na

Imagem 19, como houve substituições de componentes e a inclusão de dois Leds,

também foi feito pequenas alterações no código somente com o objetivo de adequa-

lo para os testes.

Imagem 19: Modelo do circuito.


70

4.8 ANÁLISE DA VIABILIDADE FUNCIONAL E ECONÔMICA DO PROTÓTIPO

Para uma melhor análise do protótipo do sistema de acionamento remoto de ignição

eletrônico, foi feita uma divisão entre as características de abrangência funcional e

econômica do protótipo, comparando-o com os sistemas da Viper e Chevrolet, com

o objetivo de identificar qual desses sistemas melhor se encaixa no cenário

consumidor nacional.

Como bem sabemos para a fundamentação de uma análise crítica e uma futura

tomada de decisão para sabermos entre qual sistema escolher, é necessário que

haja informações, dados e conhecimentos para comprovar que determinado sistema

é melhor ou não que os outros. Sendo assim, foi explanado nas análises de

abrangência funcional e viabilidade econômica, todos os fatores determinísticos que

poderiam afetar na tomada de decisão entre os sistemas estudados.

4.8.1 Análise de abrangência funcional

A análise de abrangência funcional dá informações específicas e necessárias para a

possível análise crítica e tomada de decisão, para que se tenham parâmetros

respeitados na análise que foi realizada. Foram utilizadas funções que são

semelhantes entre os sistemas estudados e/ou que podem ser incluídas futuramente

no protótipo, com a tabela 6 foi possível identificar quais funções os sistemas

estudados detém.

Tabela 6: Comparação funcional de sistemas (Continua).

Funções Protótipo Viper OnStar

Aciona o automóvel de câmbio manual X - -

Aciona o automóvel de câmbio automático X X X

Trava/Abre as portas - - X

Restrições de segurança no sistema X X X

Sistema de segurança - - X


71

Tabela 6: Comparação funcional de sistemas (Conclusão).

Funções Protótipo Viper OnStar

Sistema de bordo - - X

Flexibilidade X X -

Fácil instalação X - -


Constatado na Tabela 6 foram utilizadas oito funções para comparar os sistemas no

quesito de abrangência funcional. Do total de funções o protótipo atendeu a cinco

funções descritas na Tabela 6 obtendo um valor percentual de 62,5%, o sistema

Viper atendeu a somente três funções descritas na Tabela 6 obtendo um valor

percentual de 37,5% e o sistema da Chevrolet - OnStar atendeu a um valor de cinco

funções obtendo o mesmo percentual do protótipo de 62,5%.

Um ponto a ser comentado por questão de Flexibilidade constatada na Tabela 6,

onde é atribuído como ponto positivo para o protótipo e para o sistema Viper, foi

devido ao fato de que ambos podem ser instalados em qualquer tipo de automóvel

de câmbio automático, para o protótipo esse ponto é de extrema importância pois

ele difere também do Viper devido ao protótipo poder ser utilizado em automóveis de

câmbio manual o tornando extremamente competitivo no mercado consumidor

nacional. Ponto negativo foi atribuído para o sistema da Chevrolet - OnStar em

flexibilidade, pois ele é extremamente limitado aos automóveis da marca Chevrolet e

somente para automóveis compatíveis com a tecnologia da OnStar.

Outro ponto a ser comentado é de que para função descrita na Tabela 6 como Fácil

instalação, que foi atribuída ao protótipo, é devido oferecimento do serviço de

instalação do produto nos automóveis, apesar do sistema da Chevrolet - OnStar vir

instalado no veículo, pelo fato da não flexibilização de seu sistema esse ponto não é

atribuído.

De acordo com a comparação de funções na Tabela 6 foi constatado que dois

sistemas (Protótipo e Chevrolet) atingem uma pontuação igual e superior ao sistema

Viper. Devido ao fato de que o sistema da Chevrolet - OnStar não deter de

flexibilização e não ser compatível com automóveis de câmbio manual, foi

considerado que em termos de abrangência funcional o protótipo do sistema de

acionamento remoto de ignição eletrônica foi considerado superior, visto que o

72

protótipo tem potencial para agregar as funcionalidades faltantes que não estão

sendo consideradas como positivas na Tabela 6.

4.8.2 Análise de viabilidade econômica

Para a análise de viabilidade econômica foram utilizados diversos sites de compras

online a fim de fazer uma busca pela melhor média de preços unitários das

tecnologias e dispositivos utilizados como matéria prima no protótipo do sistema.

Foram utilizados os sites:

Mercado Livre;

Mini in the box;

Ali express;

Todos esses sites citados vendem suas mercadorias online e dependendo do tipo de

mercadoria são cobrados ou não os valores de frete, podendo tornar o custo total do

protótipo maior ou menor, porém considerando esse fator foi escolhido os produtos

que teriam frete grátis para que o custo total repassado ao cliente fosse o menor

possível, tornando o protótipo mais atrativo e com maiores chances de inserção no

mercado consumidor nacional.

Na tabela 7 se encontram todos os custos relacionados com a produção do protótipo

do sistema de acionamento remoto de ignição eletrônica.

Tabela 7: Custos com o protótipo (Continua).

Tecnologias e dispositivos Preço

Placa Arduino Uno R3 R$ 17,19

Kit controle remoto infravermelho R$ 10,11

Módulo de Relé 5V com 2 canais R$ 8,92

Resistor de 75Ω R$ 0,24

Resistor de 100Ω R$ 0,24

Botão R$0,29


73

Tabela 7: Custos com o protótipo (Conclusão).

Tecnologias e dispositivos Preço

Jumpers R$ 2,81

Encapsulamento do circuito R$ 2,00

Mão de Obra R$ 5,00

Total R$ 46,80


Com base nos conhecimentos adquiridos no estudo feito sobre gastos, custos e

despesas, foram feitas duas tabelas classificando os preços de cada componente ou

serviço utilizados no protótipo, com objetivo de explica-los de forma organizada.

Na tabela 8 se encontram todas as despesas relacionadas com a obtenção da

receita do protótipo do sistema de acionamento remoto de ignição eletrônica.

Tabela 8: Despesas com o protótipo.

Serviços Preço

Frete R$ 5,00

Marketing R$ 2,00

Despesas Gerais R$ 10,00

Instalação do protótipo R$ 30,00

Total R$ 47,00


Foi considerado na tabela 8 como frete os gastos do serviço de entrega do protótipo,

atribuindo a esse valor gastos com a gasolina e automóvel utilizados para o esse

tipo de serviço. Para o marketing foi atribuído um valor considerado como unitário

gasto com divulgações em redes sociais e a utilização de um site online hospedado

pela empresa para melhor acesso dos clientes.

A instalação do protótipo foi um dos pontos fortes considerados, pois é dado ao

cliente essa oportunidade de utilizar esse tipo de serviço, importante ressaltar que foi

considerado também dentro do valor da instalação do protótipo, a mão de obra e

seguro do profissional que realiza a tarefa e também o seguro do automóvel em que

74

o protótipo foi instalado, para dar maior segurança ao profissional que executa a

tarefa e ao cliente que adquire o produto. Em caso de danos por mau funcionamento

do protótipo, seja por questões da instalação feita de forma errada, como também

por questões de incompatibilidade técnica entre o protótipo e o automóvel, o valor

cobrado na instalação consegue absorver esses tipos de prejuízo. O sistema Viper

não oferece esse tipo de serviço, sendo de total responsabilidade do cliente a

instalação do produto no seu automóvel, não se responsabilizando por acidentes ou

pela instalação de forma incorreta do produto.

Como sabemos a empresa sempre repassa os gastos aos clientes em forma de

preço de venda de um determinado produto, com o objetivo de conseguir pagar

todos os gastos realizados na produção e venda dos produtos, como também

conseguir uma boa margem de lucro líquido, com o propósito de atender as

necessidades dos Stakeholders.

Considerando que a soma de todos os gastos realizados na produção do protótipo

serão repassados aos clientes, é importante que sempre se objetive a excelência em

ter o valor mínimo possível de gastos, pois isso torna o produto mais competitivo

caso haja produtos semelhantes e com maior chance de inserção no mercado

consumidor.

Na tabela 9 foi demonstrado o gasto total com a produção do protótipo do sistema,

com esse valor é possível fazer uma comparação de viabilidade econômica com

outros produtos que sejam semelhantes e estejam disponíveis no mercado

consumidor, sendo esses produtos o sistema do Viper Basic e Chevrolet - OnStar.

Após saber o valor do gasto total com o protótipo do sistema foi possível termos uma

especulação de até quanto reais o preço de venda do protótipo pode chegar.

Tabela 9: Gastos totais com o protótipo. Gastos Preço

Custos R$ 46,80

Despesas R$ 47,00

Total R$ 93,80


75

Segundo Oliveira e Perez (2012) nesse tempo moderno a entidade precisa ter em

mente que o preço de venda esta relacionado aos custos da empresa, porém mais

ainda aos fatores externos. Segundo Oliveira e Perez (2012, pg. 287) "Os

consumidores começaram a rejeitar os produtos que consideravam semelhantes a

outros, mas com preço de venda superior.". Tendo sido feita essas considerações

foi necessário que se estipulasse um preço de venda para o protótipo do sistema,

com a utilização dos valores já adquiridos para o gasto total com o protótipo, foi

utilizada uma percentagem para a margem de lucro que ficou aproximadamente

70,57%, somando os gastos com a margem de lucro estipulada o valor do preço de

venda do protótipo foi de R$160,00.

A tabela 10 foi utilizada para fazer uma comparação direta entre os preços de venda

dos sistemas.

Tabela 10: Comparação de valor entre os sistemas.

Sistemas Protótipo Viper OnStar

Preço de venda R$ 160,00 R$ 328,43 ND


Apesar do sistema da Chevrolet - OnStar ser semelhante aos outros sistemas, ele

carece de flexibilidade e isso é um ponto grave e negativo, pois não pode ser

atribuído valores ao seu sistema a não ser que o cliente adquira necessariamente

um automóvel da própria Chevrolet, além disso a escolha dele ficará entre os

automóveis que são compatíveis com a tecnologia utilizada nesse sistema, limitando

mais ainda as escolhas para o cliente, devido a esses fatores foi considerado seu

preço de venda como “Não Disponível”.

Entre a comparação direta de preços de venda, identificamos que entre o protótipo e

o Viper, o protótipo obtém a vantagem competitiva direta devido ao seu preço de

venda ser menor.

77

5 CONSIDERAÇÕES FINAIS

A análise do protótipo do sistema de acionamento remoto de ignição eletrônica foi

feita utilizando comparações com produtos já disponíveis no mercado, que

apresentam diversas características sendo algumas delas semelhantes outras não,

ao protótipo desenvolvido. Através do desempenho de suas funcionalidades e pelo

valor econômico agregado (preço de venda repassado ao cliente) ao protótipo e ao

seus concorrentes que são Viper Basic 1 e o sistema da Chevrolet - OnStar, pode-se

concluir então qual produto terá maior compatibilidade com o mercado atual

nacional.

De acordo com a Tabela 7 são listados os custos unitários de cada componente

necessário para a produção do produto, torna-se necessário ressaltar que esses

custos podem se tornar menores, pois quando falamos em produção em larga

escala, o valor unitário de cada componente diminui afetando diretamente o custo

total e gasto total, com isso a margem de lucro que a entidade adquire se torna

maior, dando a ela a oportunidade em caso de competitividade acirrada com outro

produto, poder diminuir seu preço de venda. Através da Tabela 9 é possível concluir

a viabilidade econômica do protótipo e categoriza-lo como melhor solução

econômica dentre os sistemas apresentados.

É possível concluir qual sistema se sobressai dos outros através da comparação de

sua abrangência funcional, de acordo com a Tabela 6, tanto o protótipo quanto o

sistema da Chevrolet - OnStar alcançaram a maior percentagem sendo 62,5% das

oito funções classificadas na Tabela 6. No confronto direto de abrangência funcional

entre o protótipo e o sistema da Chrevrolet - OnStar é concluído que o sistema do

protótipo é superior, quando considerado que grande parte do mercado consumidor

nacional esta voltada para automóveis de câmbio manual, sendo eles de várias

marcas diferentes, com o protótipo é possível atender tais fatores descritos e

também agregar mais funções no futuro.

É notável que para o desenvolvimento do protótipo desse sistema de acionamento

remoto de ignição eletrônica foi utilizado um dispositivo microcontrolador Arduino

Uno que detém um imenso potencial, apesar deste dispositivo elevar o preço final do

sistema, além de ter sido utilizado somente para algumas funções neste trabalho, o

objetivo futuro é que ele possa agregar diversas funcionalidades, podendo ter o

78

controle do automóvel e ter interface com outros dispositivos, assim tornado-se um

sistema integrado com abrangência de mercado consumidor internacional. Para que

isso se torne real é necessário a utilização de um microcontrolador de qualidade e

confiável, o Arduino atende a esses pré requisitos como foi descrito e demonstrado

no protótipo apresentado.

79

REFERÊNCIAS

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ANEXO A - PROTÓTIPO DO SISTEMA COMPLETO

proposta de protÓtipo de sistema de acionamento … · imagem 10 - sistema de ignição...

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